一种大功率音频放大器的智能监控保护系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种大功率音频放大器的智能监控保护系统，包括：音频信号输入电路、输入电平检测电路、电子音量控制电路、功率放大电路及微处理器MCU，输入电平检测电路输入端接音频信号输入电路输出端，输入电平检测电路输出端接微处理器MCU，电子音量控制电路输入端接音频信号输入电路输出端，其输出端经信号缓冲器后与功率放大电路输入端相连，电子音量控制电路接口接微处理器MCU，功率放大电路输出端经继电器保护电路接扬声器输出。本实用新型专利技术把大功率音频放大器系统的各种保护检测点通过相关的匹配电路送给MCU，所有的程序控制完全由MCU完成，从而实现智能化功放保护系统，克服了传统大功率音频放大器在保护电路上的问题。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及音频放大器领域，尤其涉及ー种大功率音频放大器的智能监控保护系统。
技术介绍
大功率音频放大器因其输出功率大而伴随发热及可靠性的问题，它的ー个重要环节是围绕在大功率放大器电路方面的各种保护措施。传统的大功率音频放大器通常对功放的短路过流、输出直流偏移、温度升高这几项设置起控点，当出现异常吋，这些參数会超过所设定的电路阀值，当达到阀值后电路的状态翻转，控制相应的电路模块，从而起到这部分电路被保护的目的。但是，这种方式的缺点I)电路通常都在自身闭环状态下运行，当监控的參数点很多时，不能一一引出这些參数进行监控；2)基本上都以阀值点为參考标准，不能对连续变化 的重要參数进行有效监控；3)各种保护设置之间不能构成复杂的逻辑关系，不能做到智能化的监控；4)生产调试时需要事先一一模拟这些參数调试，费时费力，同时当出现调试和实际工作状态有差异时无法精准判断保护电路的正常与否；5)不能实时记录重要參数的变化相关函数，尤其在老化产品时不能做相应的跟踪。
技术实现思路
本技术的目的在于提供大功率音频放大器的智能监控保护系统，以起到对电路智能保护的目的。ー种大功率音频放大器的智能监控保护系统，包括音频信号输入电路、输入电平检测电路、电子音量控制电路、功率放大电路及微处理器MCU，输入电平检测电路输入端接音频信号输入电路输出端，输入电平检测电路输出端接微处理器MCU,电子音量控制电路输入端接音频信号输入电路输出端，其输出端经信号缓冲器后与功率放大电路输入端相连，电子音量控制电路接ロ接微处理器MCU，功率放大电路输出端经继电器保护电路接扬声器输出。优选的，所述输入电平检测电路的输入级为ー个由运放(UlA)组成的平衡电路输入级，输入电平检测电路为ー种半波整流电路，由三级管(Q1)、ニ极管(Dl)组成，用于监视输入信号的大小及有无。优选的，所述功率放大电路包括温度检测电路、短路保护触发电路，所述温度检测电路、短路保护触发电路分别与微处理器MCU相连。优选的，所述温度检测电路包括运放(U2A)、硅ニ极管(D100)、电阻R31及ニ极管D6，通过硅ニ极管(D100)做温度传感器，利用硅ニ极管温度上升，其饱和压降降低的特性，再将这个随温度而变化信号由组成的放大器加于放大，由微处理器MCU来读取。优选的，所述短路保护触发电路包括三级管Q21、三级管Q22、三级管Q23、三级管Q24、ニ极管D11、ニ极管D12、电阻R29、电阻R44、电阻R45及光电隔离管(Q100)，所述电阻R29、电阻R44、电阻R45组成正向过流取样电路，当过流出现，三级管Q21导通，并同时导致三级管Q22、三级管Q24互锁导通，再分别通过ニ极管Dll和ニ极管D12钳位功放差分推动级的输出，使得该输出被迅速限制，同时造成光电隔离耦合(QlOO)截止输出低电平输出至微处理器MCU。优选的，该系统还包括直流偏移检测电路，其输入端接功率放大电路的输出端，其输出端接微处理器MCU，所述直流偏移检测电路包括双向阀值比较器，运放(U2B)，当电路偏移超出所设定的阀值吋，单路状态翻转。优选的，该系统还包括输出电平检测电路，其输入端接功率放大电路的输出端，其输出端接微处理器MCU。优选的，该系统还包括分别与微处理器MCU相连的多级风量风扇控制电路、继电器控制电路、发热部件温度检测电路及市电电压报警检测电路。 优选的，该系统还包括与微处理器MCU相连的显示控制电路及远程通讯接ロ。本技术与现有技术相比，有益效果在于本技术在大功率音频放大器系统中引入单片机微处理器(MCU)，把大功率音频放大器系统的各种保护检测点通过相关的匹配电路送给MCU，所有的程序控制完全由MCU完成，从而实现智能化功放保护系统，克服了传统大功率音频放大器在保护电路上的问题。附图说明图I是本技术系统原理框图。图2是本技术输入电平测量电路图。图3是本技术温度检测电路图。图4是本技术短路保护触发电路图。图5是本技术直流偏移检测电路图。图6是本技术多级风量风扇控制电路图。图7是本技术继电器控制电路图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一歩详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请參阅图I所示，本技术大功率音频放大器的智能监控保护系统包括音频信号输入电路101、输入电平检测电路102、电子音量控制电路103、微处理器MCU 108，输入电平检测电路102输入端接音频信号输入电路101输出端，输入电平检测电路102输出端接微处理器MCU 108，电子音量控制电路103输入端接音频信号输入电路101输出端，其输出端经信号缓冲器后与功率放大电路104输入端相连，电子音量控制电路103接ロ接微处理器MCU 108，功率放大电路104输出端经继电器保护电路107接扬声器输出。其中，输入电平检测电路102的电路图如图2所示，电路的输入级是ー个由运放UlA组成的平衡电路输入级，电平检测电路是ー种半波整流电路，由Q1、D1等组成。把音频信号整理成随音频信号大小变化的直流信号，再送给MCU读取其值。输入电平測量有两个作用，第一监视输入信号的大小、有无；第二当输入信号较大时控制电子音量控制电路103适当减小系统的输出音量，起到类似限幅器的效果，防止功放电路过载的现象发生。功率放大电路104包括温度检测电路、短路保护触发电路，分别与微处理器MCU108相连，其中，温度检测电路图如图3所示，用硅ニ极管DlOO做温度传感器，利用硅ニ极管温度上升，其饱和压降降低的特性，再将这个随温度而变化信号由U2A组成的放大器加于放大，由MCU来读取。电路中的R31和D6是MCU端ロ保护电路。当MCU检测到温度较高时，首先启动或加强散热风扇的风量，如果仍然持续温度升高，通过电子音量控制电路103将适当减低系统输出音量；温度升高最极端状态下将切断功放的输出。其中，短路保护触发电路图如图4所示，该电路用来保护功率管，电路对瞬态响应要求较高，否则起不到保护功率管的作用，因此当出现过流现象时电路内部一方面自身限制其输出，在电路中R29、R31、R44、R45组成正向过流取样电路，一旦过流出现，Q21导通，并同时导致Q22、Q24互锁导通，再分别通过Dll和D12钳位功放差分推动级的输出，这级输出被迅速限制，反向过流限制的情形和上述类似。另ー方面通过信号隔离QlOO把过流状态 信号送到MCU，由MCU再根据短路的严重程度适当减小系统输出音量(通过电子音量控制电路)，持续严重的过流最极端状态下将切断功放的输出。该系统还包括直流偏移检测电路105，其输入端接功率放大电路的输出端，其输出端接微处理器MCU 108，直流偏移检测电路105的电路图如图5所示，该电路是ー个双向阀值比较器，由运放U2B等元件组成，当电路偏移超出所设定的阀值吋，电路状态翻转，图中，正反向的阀值分别由R15、R16和R17、R18决定，一旦出现偏移现象，U2B从低电平翻转到高电平，R19、D3是MCU端ロ保护电路。MCU检测到直流偏移后可以根据功率输出端的信号大小等条件来判断是否切断功放输出，极端情况下会切断功放输出。该系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率音频放大器的智能监控保护系统，其特征在于，包括：音频信号输入电路、输入电平检测电路、电子音量控制电路、功率放大电路及微处理器（MCU）？，输入电平检测电路输入端接音频信号输入电路输出端，输入电平检测电路输出端接微处理器（MCU），电子音量控制电路输入端接音频信号输入电路输出端，其输出端经信号缓冲器后与功率放大电路输入端相连，电子音量控制电路接口接微处理器（MCU），功率放大电路输出端经继电器保护电路接扬声器输出。

【技术特征摘要】
1.ー种大功率音频放大器的智能监控保护系统，其特征在于，包括音频信号输入电路、输入电平检测电路、电子音量控制电路、功率放大电路及微处理器(MCU)，输入电平检测电路输入端接音频信号输入电路输出端，输入电平检测电路输出端接微处理器(MCU),电子音量控制电路输入端接音频信号输入电路输出端，其输出端经信号缓冲器后与功率放大电路输入端相连，电子音量控制电路接ロ接微处理器(MCU)，功率放大电路输出端经继电器保护电路接扬声器输出。2.如权利要求I所述的大功率音频放大器的智能监控保护系统，其特征在于，所述输入电平检测电路的输入级为ー个由运放(UlA)组成的平衡电路输入级，输入电平检测电路为ー种半波整流电路，由三级管(Q1)、ニ极管(Dl)组成，用于监视输入信号的大小及有无。3.如权利要求I所述的大功率音频放大器的智能监控保护系统，其特征在于，所述功率放大电路包括温度检测电路、短路保护触发电路，所述温度检测电路、短路保护触发电路分别与微处理器(MCU)相连。4.如权利要求3所述的大功率音频放大器的智能监控保护系统，其特征在于，所述温度检测电路包括运放(U2A)、硅ニ极管(D100)、电阻(R31)及ニ极管(D6)，通过硅ニ极管(DlOO)做温度传感器，利用硅ニ极管温度上升，其饱和压降降低的特性，再将这个随温度而变化信号由组成的放大器加于放大，由微处理器(MCU)来读取。5.如权利要求3所述的大功率音频放大器的智能监控保护系统，其特征在于，所述短路保护触发电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈奕，
申请(专利权)人：沈奕，
类型：实用新型
国别省市：